KR20210148476A

KR20210148476A - 피부 미용신호 생성방법 및 피부미용기기

Info

Publication number: KR20210148476A
Application number: KR1020200064187A
Authority: KR
Inventors: 최현철
Original assignee: 주식회사 웨이브온
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-12-08
Also published as: KR102474888B1

Abstract

본 발명에 따른 피부미용기기에서 수행되는 피부 미용신호 생성방법은 사용자의 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호(sweep signal)를 인가하는 단계; 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 공진 주파수를 획득하는 단계; 상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 단계; 및 상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 사람별 그리고 피부 부위별로 최적의 미용효과를 갖는 진동을 사용함으로써 화장품이나 의약품의 흡수율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

피부 미용신호 생성방법 및 피부미용기기{Method for generating skin care signal and skin care apparatus}

본 발명은 미부 미용신호 생성방법 및 피부 미용기기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사용자별로 또는 사용자의 신체 부위별로 화장품이나 의약품의 흡수를 극대화하는 미부 미용신호 생성방법 및 피부 미용기기에 관한 것이다.

사람의 얼굴 피부 표피의 각질층 밑에는 두꺼운 단백질 보호층으로 방어벽이 형성되어 피부를 보호하고 있다. 단백질 보호층에 의해 피부의 표피와 진피층이 분리되어 있어 각종 영양물질, 생리활성물질 및 치료제 등을 피부에 바르게 될 경우 그 피부에 바른 물질이 진피층까지 깊숙이 침투되지 못하여 진피층에 쌓인 노폐물을 제거하지 못한다. 이로 인하여, 피부 미용 및 치료의 효과가 미흡하게 된다.

피부에 바른 영양물질, 생리활성물질, 치료제 등의 물질이 피부 미용 및 치료의 효과를 높이기 위하여 진동을 발생시키는 미용기기 등을 사용하고 있다. 일례로, 진동을 발생시키는 미용기기를 이용하는 경우 사용자가 얼굴 피부에 영양물질을 바른 후 영양물질을 바른 얼굴 피부에 미용기기로 진동을 주면서 마사지를 하게 되어 영양물질이 피부에 깊숙이 스며들도록 하여 피부미용 효과를 높이게 된다.

하지만, 사람들마다 피부의 두께와 밀도가 다르고, 동일인이라도 피부의 부위별로 두께와 밀도가 다르기 때문에, 미용기기가 발생시키는 진동의 주파수가 동일한 경우 사람별로 그리고 피부 부위별로 효과가 좋을수도 미미할수도 있는 문제점이 발생한다.

한국등록특허공보 제10-1257013호(2013.04.16) 한국등록실용신안공보 제20-0474471호(2014.09.12) 한국공개특허공보 제10-2017-0097201호(2017.08.25) 한국공개특허공보 제10-2019-0141323호(2019.12.24) 한국공개특허공보 제10-2019-0100258호(2019.08.28)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 사용자별로 또는 사용자의 신체 부위별로 화장품이나 의약품의 흡수를 극대화하는 피부 미용신호 생성방법 및 피부 미용기기를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 피부미용기기에서 수행되는 피부 미용신호 생성방법은 사용자의 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호(sweep signal)를 인가하는 단계; 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 공진 주파수를 획득하는 단계; 상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 단계; 및 상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 추론되는 피크 주파수는, 임의의 피부에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호를 인가하고, 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 공진 주파수를 입력 데이터로 하고, 상기 임의의 피부에 상기 스윕 신호를 인가하고, 상기 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 피크 주파수를 출력 데이터로 하는 복수의 학습 데이터 셋을 구축하고, 상기 복수의 학습 데이터 셋으로 학습시켜 만들어진 AI 모델에서, 상기 특정 피부 부위의 공진주파수를 입력 데이터로 하여 얻어지는 출력 데이터일 수 있다.

여기서, 상기 임의의 피부에 대해 얻어지는 피크 주파수는, 상기 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 얻어지는 파형에서 기울기 값이 0이 되는 주파수일 수 있다.

여기서, 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계는, 상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉한 상태에서 수행될 수 있다.

상기한 피부 미용신호 생성방법은, 상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉하기 이전에, 상기 사용자가 상기 피부미용기기를 파지한 상태에서 상기 스윕 신호의 진폭이 상수(constant)가 되도록 프리세팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 추론되는 피크 주파수가 1개인 경우, 상기 피크 주파수에 상응하는 신호는 정현파(sinusoidal wave) 신호일 수 있다.

여기서, 상기 추론되는 피크 주파수가 복수개인 경우, 상기 피크 주파수에 상응하는 신호는 상기 복수개의 피크 주파수 각각에 상응하는 복수의 정현파 신호가 조합된 비정현파(non-sinusoidal wave)일 수 있다.

여기서, 상기 복수개의 피크 주파수의 진폭은 상기 복수개의 피크 주파수 중 진폭이 최대인 피크 주파수를 기준으로 정규화(normalize)될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 피부미용기기는, 사용자의 특정 피부 부위에 인가하기 위한 스윕 신호를 발생시키는 진동발생부; 상기 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 인가되는 스윕신호에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 진동센서부; 상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환하여 공진 주파수를 획득하는 주파수 연산부; 상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 주파수 추론부; 및 상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 미용신호 생성부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 인가되는 스윕 신호에 상응하여 발생되는 진동 신호의 센싱은, 상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉한 상태에서 수행될 수 있다.

상기 피부미용기기는 상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉하기 이전에, 상기 사용자가 상기 피부미용기기를 파지한 상태에서 상기 스윕 신호의 진폭이 상수(constant)가 되도록 프리세팅하는 스윕 신호 세팅부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 피부미용기기에서 수행되는 피부 미용신호 생성방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 사용자의 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호(sweep signal)를 인가하는 단계; 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 공진 주파수를 획득하는 단계; 상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 단계; 및 상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 단계를 포함하는 피부 미용신호 생성방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사람별 그리고 피부 부위별로 최적의 미용효과를 갖는 진동을 사용함으로써 화장품이나 의약품의 흡수율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 미용신호를 생성하는 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진폭이 상수인 스윕 신호(sweep signal)를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부에 스윕신호를 인가하여 공진주파수를 획득하는 과정을 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 과정을 통해 피부 부위별로 획득되는 공진주파수를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부에 스윕신호를 인가하여 피부를 통과하는 피크주파수를 획득하는 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구축된 학습 데이터 셋을 이용하여 AI 모델을 학습시키는 과정을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 모델이 추론한 피부 부위별 공진 주파수에 상응하는 피크 주파수를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 도 5에 도시된 과정을 통해 피부 부위별로 획득되는 피크 주파수를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 피크 주파수를 조합하여 비정현파 미용신호를 생성하는 방법을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부미용기기의 구성을 나타낸 블록도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 미용신호를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진폭이 상수인 스윕 신호(sweep signal)를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부에 스윕신호를 인가하여 공진주파수를 획득하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 과정을 통해 피부 부위별로 획득되는 공진주파수를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부에 스윕신호를 인가하여 피부를 통과하는 피크주파수를 획득하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구축된 학습 데이터 셋을 이용하여 AI 모델을 학습시키는 과정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 모델이 추론한 피부 부위별 공진 주파수에 상응하는 피크 주파수를 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 피크 주파수를 조합하여 비정현파 미용신호를 생성하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단계 S10에서 피부미용기기(100)는 사용자가 피부미용기기를 파지한 상태에서 발생되는 스윕 신호(sweep signal or chirp signal)의 진폭이 상수(constant)가 되도록 프리세팅하는 단계를 수행한다. 즉, 사용자가 피부미용기기(100)를 파지한 상태에서 발생되는 스윕 신호는 도 2에 도시된 것과 같이 진폭이 상수인 파형을 가진다. 프리세팅 단계를 수행하는 이유는 단계 S20을 수행하기 위해 필요한 스윕 신호의 진폭은 상수이며, 파지되지 않은 상태에서 피부미용기기(100)가 발생시키는 스윕 신호의 진폭이 상수이더라도, 피부미용기기(100)가 파지된다면 발생되는 진동 중 일부가 파지로 인해 감쇠가 되어 진폭이 왜곡되기 때문이다. 여기서, 피부미용기기(100)에서 발생되는 스윕 신호는 소정의 주파수 범위(예를 들어, 0~8kHz) 및 소정의 시간범위(예를 들어, 3000msec)를 갖는다.

단계 S20에서, 사용자의 특정 피부 부위에 피부미용기기(100)를 접촉한 상태에서 스윕 신호를 인가하는 단계가 수행된다. 이때, 사용자의 특정 피부 부위는 이마, 볼, 관자놀이, 턱 등이다.

단계 S30에서, 피부미용기기(100)는 스윕 신호 인가에 따라 발생되는 진동 신호를 센싱한다. 이때, 진동 신호의 센싱은 피부미용기기(100)를 상기 특정 피부 부위에 접촉한 상태에서 수행된다. 즉, 도 3의 참조번호 310에 도시된 바와 같이, 스윕 신호의 인가와 진동 신호의 센싱은 피부미용기기(100)의 헤드가 피부에 접촉된 상태에서 수행된다. 피부에 접촉된 상태에서 센싱되는 진동 신호는 참조번호 320과 같은 형태일 수 있다. 즉, 인가되는 진동 신호는 진폭이 상수인 스윕 신호이고, 센싱되는 진동 신호는 피부 접촉에 따라 일부 진동이 감쇠되어 진폭이 왜곡된 신호(예를 들어, 320)이다. 진동 신호의 센싱은 스윕 신호의 인가와 동시에 또는 순차적으로 또는 미소 시간차를 두고 수행될 수 있다.

단계 S40에서, 피부미용기기(100)는 센싱된 진동신호(예를 들어, 320)를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 주파수(x축)에 따른 진폭값(y축)을 나타내는 파형을 얻고, 이를 해석하여 공진 주파수를 획득한다. 이때, 공진 주파수는 상기한 파형에서 기울기가 0이 되는 값이며, 하나 이상일 수 있다(330 참조). 여기서, 사용되는 고속푸리에변환에 관한 사항은 공지의 공학적(또는, 수학적) 정의 및 알고리즘에 관한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

단계 S50에서, 피부미용기기(100)는 공진 주파수를 이용하여 특정 피부 부위에 스윕 신호를 인가할 때 특정 피부 부위를 통과하여 피부 반대편에서 센싱되는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론한다. 피부미용기기(100)의 프로세싱 능력이 떨어지는 경우, 추론하는 프로세스는 피부미용기기(100)와 유선 또는 무선으로 연결된 다른 전자장치(예를 들어, 컴퓨터, 서버 등)에서 수행될 수 있다. 예를 들어 도 5를 참조하면, 피부의 일면에 스윕 신호를 인가하고(510 참조), 피부의 반대편에서 진동을 센싱한다(520 참조). 이때, 센싱되는 진동 신호는 참조번호 530과 같은 형태일 수 있다. 이후, 센싱된 진동 신호(예를 들어, 530)를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 주파수(x축)에 따른 진폭값(y축)을 나타내는 파형을 얻고, 이를 해석하여 피크 주파수를 획득한다. 여기서, 피크 주파수는 상기한 파형에서 기울기가 0이 되는 값이며, 하나 이상일 수 있다.

다만, 사람의 피부 내부에 진동센싱장치를 삽입하여 진동 신호를 센싱하는 것이 불가능하기 때문에, 본 발명에 따른 피크 주파수는 AI 모델을 이용한 추론을 통해 획득된다. 이하, AI 모델 생성을 위한 학습 데이터 셋의 구축과 피크 주파수를 추론하는 방법에 대해 살펴 본다.

AI 모델 학습 데이터 셋은 입력 데이터와 출력 데이터로 구성된다. 입력 데이터는 임의의 피부 일면에 스윕 신호를 인가하고, 스윕 신호 인가에 따라 발생되는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 공진 주파수 집합이다. 이때, 임의의 피부는 살아있는 사람의 피부를 말한 것이 아니라 사람의 피부 부위별(예를 들어, 이마, 볼, 턱, 관자놀이 등) 특성에 가까운 피부 조직(예를 들어, 돼지 피부, 인조 피부)을 말한다. 이때, AI 모델이 피크 주파수 추론 정확도를 높이기 위해 공진 주파수는 다양한 두께, 밀도 등을 갖는 피부에 대한 획득되는 것이 바람직하다. 출력 데이터는 임의의 피부에 스윕 신호를 인가하고, 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 피크 주파수 집합이다. 도 5를 참조하면, 임의의 피부 일면에 스윕 신호를 인가하고(510 참조), 피부의 반대편에서 진동을 센싱한다(520 참조). 이때, 센싱되는 진동 신호는 참조번호 530과 같은 형태일 수 있다. 이후, 센싱된 진동 신호(예를 들어, 530)를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 주파수(x축)에 따른 진폭값(y축)을 나타내는 파형을 얻고, 이를 해석하여 피크 주파수를 획득한다. 여기서, 피크 주파수는 상기한 파형에서 기울기가 0이 되는 값이며, 하나 이상일 수 있다. 상기와 같이 임의의 피부에 대해 획득되는 공진주파수와 피크 주파수는 일대일 대응관계가 성립되며, 공진 주파수와 피크 주파수는 AI 모델 학습을 위한 각각 입력 데이터와 출력 데이터가 된다. 이때, AI 모델의 추론 정확도를 높이기 위해 최대한 다양한 특성(두께, 밀도 등)을 갖는 피부에 대해 공진 주파수와 피크 주파수의 학습 데이터 셋을 구축하는 것이 바람직하다. 도 6은 구축된 학습 데이터 셋을 이용하여 AI 모델을 학습시키는 과정을 나타낸 것이다. AI 모델링을 위해 신경망, 다중회귀법, 선형대수 등 다양한 알고리즘이 적용될 수 있다.

AI 모델에 단계 S40에서 획득된 특정 피부 부위의 공진 주파수를 입력 데이터로 설정하면, AI 모델은 학습 결과에 따라 출력데이터로 피크 주파수를 추론한다. 도 7을 참조하면, 피부미용기기(100)가 이마에 접촉하여 공진 주파수를 획득한 경우, AI 모델은 상기한 공진 주파수에 상응하는 피크 주파수를 추론한다. 이때, 피크 주파수는 이마 부위의 피부를 가장 잘 통과할 것으로 예상되는 하나 이상의 주파수이다. 이러한 AI 모델을 사용하는 경우 사람의 피부 내부에 진동센싱장치를 삽입하여 진동 신호를 센싱하는 것이 불가능한 문제를 해결할 수 있다.

단계 S60에서 피부미용기기(100)는 피크 주파수의 개수가 복수인지 판단하고, 피크 주파수가 복수인 경우, 복수개의 피크 주파수 중 진폭이 최대인 피크 주파수를 기준으로 피크 주파수들을 정규화(normalize)한다. 예를 들어, 단계 S50에서 추론된 피크 주파수가 4개인 경우 <표 1>에서와 같이 표현될 수 있다. 이때, <표 1>에 나타낸 값들을 정규화한 값들은 <표 2>와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 정규화를 위한 데시벨(dB)은 0.5 ~ 1.0의 범위에 있다.

Hz	546	1031	1546	2062
dB	29	30	28	31

Hz	546	1031	1546	2062
Ratio	0.66	0.83	0.5	1

단계 S80에서, 피부미용기기(100)는 복수개의 피크 주파수 각각에 상응하는 복수의 정현파 신호가 조합된 비정현파(non-sinusoidal wave)를 피부 미용신호로 생성한다. 이의 과정은 도 8에서 잘 보여주고 있다. 도 8에서는 가령 4개의 피크 주파수에 상응하는 정현파(sinusoidal wave)를 조합함으로써 측정한 얼굴 부위 마사지시 사용하게 될 최종적인 진동 파형을 보여주고 있다. 도 8의 (a) 내지 도 8의 (d)는 피크 주파수가 서로 다른 546Hz, 1031Hz, 1546Hz 및 2062Hz의 신호를 보여주며, 도 8의 (e)는 이를 조합한 비정현파 신호를 보여주고 있다.

단계 S60에서 피부미용기기(100)는 피크 주파수의 개수가 복수인지 판단하고, 피크 주파수가 하나인 경우, 해당 피크주파수에 상응하는 정현파 신호를 미용신호로 생성한다(S80).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부미용기기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 9는 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피부미용기기(100)는 스윕신호 세팅부(110), 진동 발생부(120), 진동 센싱부(130), 주파수 연산부(140), 주파수 추론부(150), 및 미용신호 생성부(160)를 포함한다. 이하, 도 9를 설명함에 있어서 앞서 도 1 내지 도 8을 통해 설명된 내용과 동일하게 적용될 수 있는 내용은 생략 또는 간략히 설명하도록 한다.

스윕신호 세팅부(110)는 사용자가 피부미용기기를 파지한 상태에서 발생되는 스윕 신호(sweep signal or chirp signal)의 진폭이 상수(constant)가 되도록 프리세팅하는 역할을 한다. 즉, 사용자가 피부미용기기(100)를 파지한 상태에서 발생되는 스윕 신호는 도 2에 도시된 것과 같이 진폭이 상수인 파형을 가진다.

진동 발생부(120)와 진동 센싱부(130)는 피부미용기기(100)의 헤드부에 함께 구성될 수 있다. 진동 발생부(120)와 진동 센싱부(130)는 헤드부에 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 하나의 장치에 통합되어 구성되는 것이 바람직하며, 일체화되어 형성될 수도 있다. 여기서, "통합"은 분리가능한 것을 의미한다면, 일체화는 가령 반도체소자 내에 함께 구성되는 것과 같이 분리가 어려운 것을 의미한다고 볼 수 있다. 진동 발생부(120)는 진동을 발생시키는 진동자를 포함할 수 있다. 진동자는 진동 스피커가 될 수 있지만, 소형의 모터가 사용될 수도 있다. 진동 발생부(120)는 사용자의 특정 피부 부위에 인가하기 위한 스윕 신호를 발생시키는 기능을 수행한다. 진동 발생부(120)는 스윕신호 세팅부(110)의 세팅값에 따라 사용자가 피부미용기기(100)를 파지한 상태에서 발생되는 스윕 신호의 진폭이 상수가 되도록 하는 진동을 발생시킬 수 있다. 또한, 진동 발생부(120)는 미용신호 생성부(160)이 생성한 미용신호에 상응하는 진동을 발생시킬 수 있다. 진동 센싱부(130)는 특정 피부 부위에 피부미용기기(100)를 접촉하여 인가되는 스윕신호에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 기능을 수행한다. 진동 센싱부(130)는 피에조 센서일 수 있다.

주파수 연산부(140)는 센싱된 진동신호(예를 들어, 320)를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 주파수(x축)에 따른 진폭값(y축)을 나타내는 파형을 얻고, 이를 해석하여 공진 주파수를 획득한다. 이때, 공진 주파수는 상기한 파형에서 기울기가 0이 되는 값이며, 하나 이상일 수 있다(330 참조).

주파수 추론부(150)은 공진 주파수를 이용하여 특정 피부 부위에 스윕 신호를 인가할 때 특정 피부 부위를 통과하여 피부 반대편에서 센싱되는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론한다. 주파수 추론부(150)는 피크 주파수 추론을 위한 AI 모델일 수 있다. 이때, AI 모델은 획득된 특정 피부 부위의 공진 주파수를 입력 데이터로 설정하면, 학습 결과에 따라 출력데이터로 피크 주파수를 추론한다.

미용신호 생성부(160)는 피크 주파수에 상응하는 신호를 피부 미용신호로 생성하는 기능을 수행한다. 미용신호 생성부(160)는 피크 주파수의 개수가 복수인지 판단하고, 피크 주파수가 복수인 경우, 복수개의 피크 주파수 중 진폭이 최대인 피크 주파수를 기준으로 피크 주파수들을 정규화(normalize)한다. 이후, 미용신호 생성부(160)는 복수개의 피크 주파수 각각에 상응하는 복수의 정현파 신호가 조합된 비정현파(non-sinusoidal wave)를 피부 미용신호로 생성한다. 미용신호 생성부(160)는 피크 주파수의 개수가 하나인 경우, 경우, 해당 피크주파수에 상응하는 정현파 신호를 미용신호로 생성한다.

상기한 내용 이외에 도 9의 피부미용기기(100)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 도 1 내지 도8을 통해 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신한다.

한편, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 피부미용기기
110: 스윕신호 세팅부
120 : 진동 발생부
130 : 진동 센싱부
140 : 주파수 연산부
150 : 주파수 추론부
160 : 미용신호 생성부

Claims

피부미용기기에서 수행되는 피부 미용신호 생성방법에 있어서,
사용자의 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호(sweep signal)를 인가하는 단계;
상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계;
상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 공진 주파수를 획득하는 단계;
상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 단계; 및
상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 단계를 포함하는 피부 미용신호 생성방법.
제1항에 있어서,
상기 추론되는 피크 주파수는,
임의의 피부에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호를 인가하고, 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 공진 주파수를 입력 데이터로 하고,
상기 임의의 피부에 상기 스윕 신호를 인가하고, 상기 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 피크 주파수를 출력 데이터로 하는 복수의 학습 데이터 셋을 구축하고,
상기 복수의 학습 데이터 셋으로 학습시켜 만들어진 AI 모델에서,
상기 특정 피부 부위의 공진주파수를 입력 데이터로 하여 얻어지는 출력 데이터인 것을 특징으로 하는 피부 미용신호 생성방법.
제2항에 있어서,
상기 임의의 피부에 대해 얻어지는 피크 주파수는,
상기 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 얻어지는 파형에서 기울기 값이 0이 되는 주파수인 것을 특징으로 하는 피부 미용신호 생성방법.
제1항에 있어서,
상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계는,
상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉한 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 피부 미용신호 생성방법.
제1항에 있어서,
상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉하기 이전에, 상기 사용자가 상기 피부미용기기를 파지한 상태에서 상기 스윕 신호의 진폭이 상수(constant)가 되도록 프리세팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미용신호 생성방법.
제1항에 있어서,
상기 추론되는 피크 주파수가 1개인 경우,
상기 피크 주파수에 상응하는 신호는 정현파(sinusoidal wave) 신호인 것을 특징으로 하는 미용신호 생성방법.
제1항에 있어서,
상기 추론되는 피크 주파수가 복수개인 경우,
상기 피크 주파수에 상응하는 신호는 상기 복수개의 피크 주파수 각각에 상응하는 복수의 정현파 신호가 조합된 비정현파(non-sinusoidal wave)인 것을 특징으로 하는 미용신호 생성방법.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 피크 주파수의 진폭은 상기 복수개의 피크 주파수 중 진폭이 최대인 피크 주파수를 기준으로 정규화(normalize)되는 것을 특징으로 하는 미용신호 생성방법.
피부미용기기에 있어서,
사용자의 특정 피부 부위에 인가하기 위한 스윕 신호를 발생시키는 진동발생부;
상기 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 인가되는 스윕신호에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 진동센서부;
상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환하여 공진 주파수를 획득하는 주파수 연산부;
상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 주파수 추론부; 및
상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 미용신호 생성부를 포함하는 피부미용기기.
제9항에 있어서,
상기 추론되는 피크 주파수는,
임의의 피부에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호를 인가하고, 상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 공진 주파수를 입력 데이터로 하고,
상기 임의의 피부에 상기 스윕 신호를 인가하고, 상기 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 획득되는 피크 주파수를 출력 데이터로 하는 복수의 학습 데이터 셋을 구축하고,
상기 복수의 학습 데이터 셋으로 학습시켜 만들어진 AI 모델에서,
상기 특정 피부 부위의 공진주파수를 입력 데이터로 하여 얻어지는 출력 데이터인 것을 특징으로 하는 피부미용기기.
제10항에 있어서,
상기 임의의 피부에 대해 얻어지는 피크 주파수는,
상기 임의의 피부를 통과하는 진동 신호를 고속푸리에변환하여 얻어지는 파형에서 기울기 값이 0이 되는 주파수인 것을 특징으로 하는 피부미용기기
제9항에 있어서,
상기 인가되는 스윕 신호에 상응하여 발생되는 진동 신호의 센싱은,
상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉한 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 피부미용기기
제9항에 있어서,
상기 피부미용기기를 상기 특정 피부 부위에 접촉하기 이전에, 상기 사용자가 상기 피부미용기기를 파지한 상태에서 상기 스윕 신호의 진폭이 상수(constant)가 되도록 프리세팅하는 스윕 신호 세팅부를 더 포함하는 피부미용기기.
제9항에 있어서,
상기 추론되는 피크 주파수가 1개인 경우,
상기 피크 주파수에 상응하는 신호는 정현파(sinusoidal wave) 신호인 것을 특징으로하는 피부미용기기.
제9항에 있어서,
상기 추론되는 피크 주파수가 복수개인 경우,
상기 피크 주파수에 상응하는 신호는 상기 복수개의 피크 주파수 각각에 상응하는 복수의 정현파 신호가 조합된 비정현파(non-sinusoidal wave)인 것을 특징으로 하는 피부미용기기.
제9항에 있어서,
상기 복수개의 피크 주파수의 진폭은 상기 복수개의 피크 주파수 중 진폭이 최대인 피크 주파수를 기준으로 정규화(normalize)되는 것을 특징으로 하는 미부미용기기.
피부미용기기에서 수행되는 피부 미용신호 생성방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
사용자의 특정 피부 부위에 상기 피부미용기기를 접촉하여 스윕 신호(sweep signal)를 인가하는 단계;
상기 스윕 신호 인가에 상응하여 발생되는 진동 신호를 센싱하는 단계;
상기 센싱된 진동 신호를 고속푸리에변환(FFT, Fast Fourier Transform)하여 공진 주파수를 획득하는 단계;
상기 공진 주파수를 이용하여 상기 스윕 신호 인가 시 상기 특정 피부 부위를 통과하는 진동 신호에 상응하는 피크 주파수를 추론하는 단계; 및
상기 피크 주파수에 상응하는 신호를 상기 피부 미용신호로 생성하는 단계를 포함하는 피부 미용신호 생성방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체.